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BMS,跃升智能电源台柱

时间:2018-03-15 08:21来源:Compotech 作者:任苙萍 点击:
最初,电池管理系统 (BMS) 只是单纯想针对特定区块做过度充电、放电及工作温度异常的预防,以确保电器正常运作;后来,基于省电、节能考能,迭加功能越来越多。如今,人们日常生活已随处充斥着充电式电子产品,加上便携式设备、储能系统和电动车的落地生根、大型动力电池的普及,亟需通过"管理机制"来智能调控大串数电池组的电量消耗和补充,目的是维护人、机安全,并利用电流变化做更多后续加值应用。BMS 俨然已在现代电源系统一跃成为要角,甚至有人用"核心/主脑"来形容它。
 
网络亦不乏有不少人提出疑问:哪家厂商的 BMS 最好用?这恐怕没有标准答案。多数微控制器 (MCU) 供货商基本上都备有相关解决方案,差别在于有些供货商是以整合式或专用产品问市,而有些则是提供基本组件,由通路商或合作伙伴自行发挥,如:恩智浦半导体 (NXP)。至于何者较优?平心而论,须视开发者的用途而定;例如,电动车或工业应用等讲求精准与"时间敏感网络"(TSN) 的应用,测量误差与"微秒级"的极速运行时间,可能就是最大考虑。此外,是否要采取有源电路干预、维持电池组的电量均衡?抑或消极平均配给?应视个案而定。
 
因此,我们本期【专题报道】特别精选一些特色产品做介绍,希望提供开发者具体而微的概观。以新一代 BMS 必备功能——"电池容量检测"为例,通常以"库仑计数"(Coulomb count) 估算;典型计量方式是用电流感测放大器监测实时电流,再由 MCU 软件演算数值,但此法恐扩大误差、须辅以校正程序,用于小范围分流器 (Shunt) 电阻或死循环电流传感器尚可,若用来估算整个电池组的电量,恐力有未逮。于是,罗姆半导体 (Rohm) 主张改由专用芯片代劳;既可减少 MCU 工作负载,还可加载中断警示、唤醒、休眠等额外功能。
 
最关键的是:专用芯片便于"实时"监控短至几百毫秒的瞬间变化,且开发者可定义时间单位。另 BMS 产品已顺利打入多家重量级车厂供应链的德州仪器 (TI) 更强调:侦测电池健康度是预防电池老化的第一步,对于不容意外当机或易危及人身安全的应用尤为重要。只要侦测够准确,就能进一步采取保护措施,而 TI 的"阻抗追踪"(Impedance Tracking, IT) 算法可经由电池的放电状况计算电池内阻,将它映射到电池在放电时的电压差,掌握电池的健康程度;即使要检测不断电系统 (UPS),也能在维持备援所需容量下,通过小容量的放电计算电池内阻。
(责任编辑:helen)
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